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航天器在研制过程中对于航天器材料提出了一系列通用要求 , 具体如下:
(1)相关人员在选择和使用材料之前 , 应全面阅读材料技术标准、数据手册及使用指南 , 充分掌握材料的性能参数和使用注意事项 , 并遵照相关要求进行设计和使用 。
(2)航天器用材料应优先在材料选用目录所规定的范围内进行选用 , 并应充分考虑材料的继承性、安全性、可靠性、可获得性和工艺适应性 。 超出材料选用目录的材料 , 应按规定办理目录外材料选用审批手续 。
(3)应优先选用具有宇航应用经历的材料 , 缺乏宇航应用经历或拟用环境有较大差异时 , 应对材料进行充分的考核及验证 。 考核及验证除了关注材料的基本物理和化学特性及材料的环境适应性以外 , 还应对材料在设计寿命周期内的关键使用性能退化规律和退化程度进行评估和验证 。
(4)选用材料时 , 应注意区分材料性能参数的基准值和典型值 。 应优先使用基准值作为材料性能的基线进行设计 。
(5)材料在采购、复验、贮存、下料及加工过程中 , 应以过程质量记录文件及标识(标记)等方式对材料的牌号、批次等信息进行传递 , 以确保材料具有可追溯性 。 标识(标记)应显著、清晰、准确、唯一 。
(6)金属材料选用和使用过程中 , 应重点关注材料的制造工艺缺陷控制、加工工艺性、内应力(或残余应力)控制、电偶腐蚀、应力腐蚀、盐雾腐蚀、氢脆、摩擦磨损、冷焊、脆性(及韧性)、蠕变及应力松弛、损伤容限、疲劳等问题 。
电偶腐蚀
应力腐蚀
盐雾腐蚀
(7)高分子材料及其复合材料选用和使用过程中 , 应重点关注材料的有效期、加工工艺性、内应力(或残余应力)控制、耐温范围、材料间相容性、真空出气污染、多余物控制、蠕变及应力松弛、环境应力开裂、脆性(及韧性)、吸湿特性、耐高低温冲击性能、逸出及分解产生有害气体的毒性和腐蚀性、阻燃特性等问题 。
8)用于载人飞行器乘员舱内的材料还应重点关注逸出有害气体及毒性、阻燃性、燃烧产物毒性、吸水性、抗菌防霉性能和防静电性能 。
有毒气体
(9)通常用于检测材料内部缺陷的超声或X射线无损检测方法均难以检出材料内部弥散分布的微米级尺度的夹杂物或尺度为0.1 mm以下的聚集态夹杂物 。 此外 , 超声无损检测对夹杂物的检出限和灵敏度还受到材料晶粒尺寸的影响(晶界反射产生杂波) 。 因此 , 对有较高密封性能或疲劳性能要求的工件 , 应对夹杂物的影响进行评估 , 并在工艺文件中规定夹杂物等级指标 。 对夹杂物的控制主要通过优化材料制备工艺及加强制备过程质量控制实现 , 必要时可增加产品级的金相检验 , 以确保产品能够满足要求 。
CR 35 NDT激光扫描系统
(10)一般要求采购金属材料均应进行化学成分项目的复验 , 非金属材料建议针对主成分进行分析和检验 , 以保证获得与采购要求一致的材料 。 规格相近的棒材、板材、型材等原材料在贮存、转运、加工过程中容易混淆 , 因此 , 除了应标识清楚、分区存放外 , 必要时应在下料前或转工序前加入直读光谱等现场检验或能谱、红外等检验流程 , 避免混料 。
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